[发明专利]一种水下手动阀门内外压测试系统及实验方法

权利要求书

1.一种水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：包括用于容纳待测手动阀门(0)的高压舱(1)、用于为所述高压舱(1)提供模拟深海环境温度条件的密封舱控温系统(2)、用于控制待测手动阀门(0)驱动器开关的扭矩阀门测试系统(3)、用于给待测手动阀门(0)施加内压的高压水密封系统(4)、用于给测试采集数据和实时监控的数据集成和监控系统(5)，其中，

所述高压舱(1)整体置于所述密封舱控温系统(2)内，所述扭矩阀门测试系统(3)通过传动机构(6)与所述高压舱(1)内待测手动阀门(0)连接，所述高压水密封系统(4)通过高压管路(7)与所述高压舱(1)内待测试手动阀门(0)连接。

2.根据权利要求1所述的水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：所述传动机构(6)包括设置在所述高压舱(1)外部盲板(11)上的机械臂(61)、连接盲板(11)内侧机械臂(61)与阀门端的扭力延长杆工装(62)和连接盲板(11)外侧机械臂(61)与扭矩阀门测试系统(3)的延长夹持工装(63)。

3.根据权利要求2所述的水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：所述盲板(11)上开有供所述高压管路(7)穿装固定的管孔(111)，盲板(11)中央设有供所述机械臂(61)可移动式穿装的动密封结构。

4.根据权利要求3所述的水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：所述动密封结构包括开设在盲板(11)中央的通道孔(112)，固定封盖在通道孔(112)外侧的塑料压盖(113)，设置在通道孔(112)内的密封套(114)，所述机械臂(61)经塑料压盖(113)和密封套(114)可移动式穿装在通道孔(112)内。

5.根据权利要求4所述的水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：所述通道孔(112)为两段式贯通孔，通道孔(112)内侧区段孔径与所述机械臂(61)外径相匹配，通道孔(112)外侧区段孔径大于内侧端孔径，所述密封套(114)于通道孔(112)外侧区段套装在机械臂(61)上。

6.根据权利要求1所述的水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：所述高压管路(7)包括加压软管(71)、泄压软管(72)和监测泄漏管路(73)，所述加压软管(71)与所述高压水密封系统(4)相连接，所述泄压软管(72)末端泄压口接入泄压水池(8)，所述监测泄露管路(73)接入烧杯(9)。

7.根据权利要求6所述的水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：所述高压舱(1)内部设有温度传感器(12)和第一压力传感器(13)，所述密封舱控温系统(2)于密封舱顶部开有用于试验样品的吊装和拆卸的天窗(21)，所述高压水密封系统(4)内设有第二压力传感器(41)，所述扭矩阀门测试系统(3)内设有扭矩传感器(31)。

8.根据权利要求7所述的水下手动阀门内外压测试系统，其特征是：所述温度传感器(12)、高压舱(1)内的第一压力传感器(13)、扭矩阀门测试系统(3)的扭矩传感器(31)、高压水密封系统(4)的第二压力传感器(41)与所述数据集成和监控系统(5)数据通信连接。

9.一种水下手动阀门内外压测试系统及实验方法，其特征是：所述实验方法通过权利要求1至8任一项所述的水下手动阀门内外压测试系统实现，具体包括以下步骤，

S1：将待测手动阀门(0)、连接管线等相关附件准备齐全，并在测试开始前检查各个设备是否能正常运行；

S2：开启所述高压舱(1)，将待测手动阀门(0)固定在高压舱(1)内，检查所述高压舱(1)内部接口位置，将被测水下手动阀门(0)安装在夹具上并与高压舱(1)相应高压管道、扭力延长杆工装连接，并保证各接口连接的密封性和牢固性，然后关闭高压舱(1)并启动密封舱控温系统(2)，密封舱控温系统(2)设定好温度且关闭密封舱天窗(21)；

S3：待高压舱(1)内水温稳定后，并通过温度传感器在数据集成和监控系统(5)确认水温符合要求后，开始高压舱(1)加压试验，将高压舱(1)加压至阀门所需外部压力值，同时开启自动保压功能；

S4：利用高压水密封系统(4)在待测手动阀门(0)关闭的状态下，向上游加额定压力大小的内压，再利用扭矩阀门测试系统(3)通过传动机构(6)给待测手动阀门(0)开关施加转动扭矩，扭矩阀门测试系统(3)控制将阀门开启，打开后阀腔内压力会自动泄压至0，然后再利用扭矩阀门测试系统(3)将待测手动阀门(0)阀腔关闭，此过程中可通过数据集成和监控系统(5)实时观察待测手动阀门(0)的开关情况，并且可以观察实时扭矩以及温度变化；

S5：重复步骤4至指定次数，泄压，开舱，整理各实验装置，分析数据，所有循环中的每项数值变化，均可以通过数据集成系统实时集成相应曲线，观测到阀门腔体内压、高压舱对阀门的外压、扭矩实时数值、温度等随时间相应的变化规律。